Akatsuki

Sudah bukan merupakan hal yang baru lagi jika suatu negara memiliki proyek interplanetary space missionnya sendiri. Interplanetary space mission sendiri merupakan misi ke ruang angkasa yang melibatkan dua atau lebih planet, baik secara orbit, maupun yang diteliti secara langsung. Misi ini biasanya di eksekusi dengan wahana unmanned, yaitu tanpa awak. Salah satu Interplanetary Space Mission yang pernah dieksekusi adalah misi mengeskplorasi planet Venus oleh negara Jepang dengan wahana antariksanya yang disebut dengan "Akatsuki".

Akatsuki secara harfiah artinya “fajar” yang juga dikenal sebagai Venus Climate Orbiter (VCO) dan Planet-C, merupakan space probe dari negara Jepang yang bertujuan untuk mengeksplorasi planet Venus. Space probe Akatsuki merupakan misi eksplorasi antariksa Space Probe Jepang yang pertama berhasil menyelesaikan misinya, setelah sebelumnya Jepang gagal meluncurkan space probe lainnya.
( gambar dapat di klik untuk memperbesar )

Akatsuki, "fajar"

Venus sendiri telah dikenal sebagai “bintang fajar yang terang” sejak masa dalu, massanya juga hampir sama dengan Bumi. Namun kondisi lingkungannya jauh berbeda dengan bumi. Venus ditutupi oleh lapisan atmosfer carbon dioksida yang tebal dan awan asam sulfur serta kecepatan angin yang cukup ekstrem mencapai 100 meter per detik yang disebut super rotation.

Tujuan utama dari eksplorasi yang dilakukan oleh Akatsuki adalah untuk memahami kondisi iklim Venus dan untuk menyelidiki bagaimana peristiwa vulkanisme dan petir yang terjadi di planet Venus. Hal ini dilakukan dengan cara melihat kondisi awan dan permukaan atmosfir dari orbit sekitar planet tersebut dengan menggunakan kamera infra merah.

Akatsuki mencapai Venus pada tanggal 7 Desember 2010, namun gagal memasuki orbit sekitar planet ini, dan dengan demikian tetap dalam orbit heliosentris. Hal itu dimaksudkan untuk melakukan penelitian ilmiah selama dua tahun atau lebih dari orbit elips di sekitar Venus pada jarak mulai dari 300 km sampai 80.000 km dari ketinggian permukaan planet Venus.


Spesifikasi dan perlengkapan

Akatsuki memiliki dimensi 1.45 × 1.04 × 1.44 meter (4.76 × 3.41 × 4.72 ft) dengan total massa ketika peluncuran 517.6 kg (1,141 lb) dan massa muatan 34 kg (75 lb). Akatsuki memiliki dua panel surya masing-masing memiliki luas permukaan 1.4 m2 (15 sq ft) dan menghasilkan daya sekitar 700 watt (0.94 hp) ketika mengorbit Venus. Akatsuki juga memiliki propulsi berupa bi-propellant, hydrazine / nitrogen tetroxide orbital maneuvering engine dengan gaya dorong sekitar 500-newton (110 lbf), serta 12 mono-propellant hydrazine reaction control thrusters dengan delapan control thrusters yang memiliki gaya dorong sekitar 23 N (5.2 lbf) dan empat control thrusters yang memiliki gaya dorong sekitar 3 N (0.67 lbf). Total massa propelan saat peluncuran adalah sekitar 196.3 kg (433 lb).

Teknologi baru dipakai pada Akatsuki antara lain regenerative ranging transponder, litium ion battery khusus, dan cheramic thruster.
Muatan yang ada di Akatsuki :
Komunikasi menggunakan 8 GHz, 20-watt X-band transponder menggunakan slot array high-gain dish antenna dengan 1.6 m (5 ft 3 in). Memiliki enam instrumen, yaitu:
•    lightening air glow camera (LAC),
•    ultraviolet imager (UVI),
•    longwave infrared camera (LIR),
•    kamera 1 μm (IR1),
•    kamera 2 μm (IR2). Kelima kamera akn mengobservasi Venus dalam berbagai panjang gelombang.
•    Basic signal source for radio occultation measurement (USO)

Overview instrumen Akatsuki

Keberjalanan misi

Akatsuki didesain untuk mengorbit Venus dengan orbit berbentuk elips, dengan ketinggian orbit terdekat sekitar 300 km dan terjauh sekitar 80000 km, dengan periode orbit 30 jam dan sudut inklinasi orbit sebesar 172 derajat. Akatsuki didesain untuk  mengorbit Venus selama dua tahun waktu bumi.

Akatsuki diluncurkan dengan menggunakan roket H-IIA, pada tanggal 20 Mei 2010 21:58:22 waktu setempat setelah di tunda dari jadwal peluncuran awal pada tanggal 18 Mei 2010. Direncanakan Akatsuki akan menginisiasi orbit insertion operation dengan menghidupkan orbital maneuvering engine pada tanggal 6 Desember 2010 waktu setempat.

Rencana dan agenda operasi Akatsuki

Jadwal operasi setelah peluncuran:
1.    Sekitar 0,5 hari setelah peluncuran: peluang terlihat Pertama ( memeriksa status satelit )
2.    Sekitar 1,5 hari setelah peluncuran: peluang terlihat Kedua ( mencoba memotret bumi )
3.    Sekitar 2,5 hari setelah peluncuran: peluang terlihat Ketiga ( mencoba memotret bumi )
4.    Saat bepergian ke Venus orbit: Mengamati cahaya zodiak oleh 2μm kamera ( IR )
5.    Awal Desember: masuk ke dalam orbit Venus
6.    Januari 2011: Operasi Reguler dimulai

Rencana observasi Akatsuki

Tujuan dari misi

Dengan penginderaan jauh dari orbit Venus, Akatsuki bertujuan mengambil gambar tiga dimensi gerakan di dalam lapisan atmosfir tebal planet Venus. Penelitiannya dilakukan untuk memperjalas hal berikut:
•    Pengamatan komprehensif gerakan gelombang dan arus turbulen, dan kontribusi mereka terhadap  super rotation.
•    Struktur sirkulasi meridian-plane
•    Sirkulasi zat dalam lapisan awan dan perannya dalam menjaga lapisan awan
•    Waktu dan ruang distribusi debit keringanan lapisan dan proses pembentukannya
•    Waktu dan ruang distribusi airglow dan lapisan atas sirkulasi atmosfer

 Observasi yang akan dilakukan Akatsuki

Perjalanan ke Venus

Pesawat Venus ( Akatsuki ) berevolusi dengan kemiringan trajektori 3 derajat. Akatsuki diluncurkan dari bumi dan terbang ke Venus melalui sepanjang lintasan bidang revolusi Bumi. Akatsuki dapat mencapai Venus dengan menggunakan energi yang relatif kecil karena Venus berada pada lintasan revolusi bumi ketika Akatsuki datang mendekati Venus. 
 

Rute Akatsuki mencapai orbit Venus

Analisa:

1. Peluncuran ditunda 1 bulan dari tanggal yang direncanakan Jika peluncuran ditunda 1 bulan dari tanggal yang direncanakan, akan mengakibatkan perubahan trajektori yang sudah dirancang untuk efisien dalam menggunakan energi dengan memanfaatkan periode revolusi dan pengaruh antar dua benda ketika dalam pengaruh gravitasi masing-masing planet. Hal ini mengakibatkan trajektori yang akan digunakan tidak optimal dan efisien dalam penggunaan energi.

2. Massa spacecraft diubah menjadi 1,5 x massa spacecraft yang direncanakan
Jika massa spacecraft diubah menjadi 1,5 x massa spacecraft yang direncanakan, akan dibutuhkan ekstra propelan untuk spacecraft-nya sendiri, dan untuk payload-nya mungkin saja tidak muat di bawa di ruang load roket karena pertambahan berat bisa saja berarti pertambahan dimensi probe yang tidak sesuai dengan desain.

3. Roket peluncur yang digunakan diganti dengan roket peluncur yang lain
Jika roket peluncur yang digunakan diganti dengan roket peluncur yang lain, maka perubahan ini tidak memberikan pengaruh yang besar pada peluncuran asalkan daya angkut roket nya sama dan dapat mengangkut spacecraft tersebut.

4. Tempat peluncuran yang digunakan diubah
Jika tempat peluncuran yang digunakan diubah, maka kemungkinan proyeksi tarjektori spacecraft akan berubah juga sehingga membutuhkan perhitungan ulang dan waktu yang lebih untuk mensukseskan pengorbitan dan eksplorasinya.